Prudké zmeny v atmosfére Titanu
Marcel Škreka - 2013-01-15

Snímka južného polárneho víru v pravých farbách zhotovená 27.6.2012. Rozlíšenie je 3 km/pixel. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Sonda Cassini, ktorá dorazila k Saturnu v roku 2004, sledovala zmeny pri striedaní sa ročných období na oboch pologuliach jeho najväčšieho mesiaca Titanu. Tieto zmeny sa prejavili obrátením cirkulácie v atmosfére v jej najvrchnejších vrstvách.

V slnečnej sústave len Venuša, Titan, Zem a Mars majú pevné povrchy a hustejšie atmosféry, na ktorých sa dajú študovať sezónne klimatické zmeny. Ich rôzne prejavy sú súhrou cirkulácie  atmosféry a jej chemického zloženia. 

Pól Titanu na ktorom je zima, je odklonený od Slnka a tým pádom aj od Zeme. Sonda Cassini mohla preto tento mesiac skúmať z uhlov, z ktorých to zo Zeme nie je možné. Sledovala zmeny klímy v rámci striedania sa ročných období na oboch pologuliach Titanu.

K týmto zmenám patrí aj vytváranie hmly a oblačného víru nad južným pólom mesiaca. Infračervený spektrometer na palube sondy zaznamenával teplotné zmeny v atmosfére a pomocou molekúl benzénu a kyanovodíka vystopoval vertikálne vetry vo vysokých vrstvách atmosféry a jej celkovú cirkuláciu.

Zistilo sa, že produkcia chemických látok prebieha vo výškach 600 km, teda o 100 km vyššie ako sa očakávalo. Stláčaním tohto vzduchu pri klesaní do nižších častí atmosféry vznikajú horúce oblasti vznášajúce sa vysoko nad južným pólom, ktoré boli prvým náznakom blížiacich sa zmien. Takisto sa pozorovali rýchle zmeny poukazujúce na obrátenie cirkulácie pol roka po rovnodennosti, ktorá nastala v auguste 2009. Zmena cirkulácie znamenala, že počas dvoch rokov po rovnodennosti vzrástla koncentrácie niektorých plynov nad južným pólom až 100 násobne.


tento.jpg


Umelecká predstava znázorňuje sezónne zmeny v atmosfére Titanu. Oddelená vrstva hmly je zobrazená modrou, oblačnosť v okolí pólov bielou a polárny vír červenou farbou. Pozorovania sú interpretované ako obrátenie smeru prúdenia v jedinej atmosférickej cirkulačnej cele, kde plyn z pologule kde je leto stúpa a na pologuľu kde je zima zasa klesá. Kredit: ESA


Z pozorovaní taktiež vyplýva, že oddelená vrstva hmly (po prvýkrát pozorovaná už sondami Voyager) nie je až tak oddelená, lebo nad ňou prebiehajú chemické reakcie a vertikálne pohyby v atmosfére. Namiesto toho by mohla byť vrstvou, kde sa malé čiastočky zlučujú do väčších (vrstva sa tak stáva priehľadnou). Zhluky týchto veľkých čiastočiek klesajú do hlbších častí atmosféry a dávajú Titanu jeho charakteristickú oranžovú farbu.

Najbližšie budú vedci sledovať ako sa bude vyvíjať vír nad južným pólom a či bude mať zima na južnom póle rovnaký priebeh ako na severnom.